DE10018600A1 - Laser markable plastics - Google Patents

Laser markable plastics

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DE10018600A1
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Helge Knies
Dieter Heinz
Reiner Delp
Gerhard Pfaff
Matthias Kuntz
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft lasermarkierbare Kunststoffe, die sich dadurch auszeichnen, daß sie als Dotierstoff DOLLAR A - mindestens ein Metall- bzw. Halbmetallpulver, ausgewählt aus der Gruppe Aluminium, Bor, Titan, Magnesium, Kupfer, Zinn, Silizium und/oder Zink DOLLAR A und DOLLAR A - ein oder mehrere Effektpigmente auf Basis von Schichtsilikaten DOLLAR A enthalten.The present invention relates to laser-markable plastics, which are characterized in that they are DOLLAR A - at least one metal or semi-metal powder selected from the group of aluminum, boron, titanium, magnesium, copper, tin, silicon and / or zinc DOLLAR A as a dopant and DOLLAR A - one or more effect pigments based on layered silicates DOLLAR A contain.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft lasermarkierbare Kunststoffe, die sich dadurch auszeichnen, daß sie als Dotierstoff mindestens ein Metall- bzw. Halbmetallpulver ausgewählt aus der Gruppe Aluminium, Bor, Titan, Magnesium, Kupfer, Zinn, Silizium und/oder Zink und ein oder mehrere Effektpigmente auf Basis von Schichtsilikaten enthalten.The present invention relates to laser-markable plastics that characterized by the fact that they contain at least one metal or Semi-metal powder selected from the group aluminum, boron, titanium, Magnesium, copper, tin, silicon and / or zinc and one or more Contains effect pigments based on phyllosilicates.

Die Kennzeichnung von Produktionsgütern wird in fast allen Industrie­ zweigen zunehmend wichtiger. So müssen häufig z. B. Produktionsdaten, Verfallsdaten, Barcodes, Firmenlogos, Seriennummern, etc., auf Kunst­ stoffen oder Kunststoffolien aufgebracht werden. Derzeit werden diese Markierungen überwiegend mit konventionellen Techniken wie Drucken, Prägen, Stempeln und Etikettieren ausgeführt. Wachsende Bedeutung gewinnt aber die berührungslose, sehr schnelle und flexible Markierung mit Lasern, insbesondere bei Kunststoffen. Mit dieser Technik ist es möglich graphische Beschriftungen, wie z. B. Barcodes, mit hoher Geschwindigkeit auch auf eine nicht plane Oberfläche aufzubringen. Da sich die Be­ schriftung im Kunststoffkörper selbst befindet, ist sie dauerhaft abrieb­ beständig.The labeling of production goods is used in almost all industries branches increasingly important. So often z. B. production data, Expiration dates, barcodes, company logos, serial numbers, etc., on art materials or plastic films are applied. Currently these are Markings mainly with conventional techniques such as printing, Embossing, stamping and labeling carried out. Growing importance but the non-contact, very fast and flexible marking wins with it Lasers, especially on plastics. With this technique it is possible graphic labels, such as B. Barcodes, at high speed can also be applied to a non-flat surface. Since the Be The writing is in the plastic body itself, it is permanently abrasion resistant.

Viele Kunststoffe, wie z. B. Polyolefine und Polystyrole, lassen sich bisher nur schwierig oder überhaupt nicht mit dem Laser markieren. Ein CO2- Laser, der Licht im Infrarotbereich bei 10,6 µm aussendet, bewirkt bei Polyolefinen und Polystyrolen selbst bei sehr hohen Leistungen nur eine schwache, kaum lesbare Markierung. Im Falle der Elastomeren Poly­ urethan und Polyetherestern tritt mit Nd-YAG-Lasern keine Wechsel­ wirkung, bei CO2-Lasern dagegen eine Gravur auf. Der Kunststoff darf das Laserlicht nicht völlig reflektieren oder durchlassen, da es dann zu keiner Wechselwirkung kommt. Es darf aber auch nicht zu einer starken Ab­ sorption kommen, da in diesem Fall der Kunststoff verdampft und nur eine Gravur zurückbleibt. Die Absorption der Laserstrahlen und somit die Wechselwirkung mit der Materie ist abhängig von dem chemischen Aufbau des Kunststoffes und der verwendeten Wellenlänge des Lasers. Vielfach ist es notwendig, damit Kunststoffe laserbeschriftbar werden, ent­ sprechende Zusatzstoffe, z. B. Absorber, zuzugeben. Many plastics, such as B. polyolefins and polystyrenes have been difficult or impossible to mark with the laser. A CO 2 laser, which emits light in the infrared range at 10.6 µm, produces only a weak, barely legible mark on polyolefins and polystyrenes, even at very high outputs. In the case of the elastomers polyurethane and polyether esters, there is no interaction with Nd-YAG lasers, whereas engraving occurs with CO 2 lasers. The plastic must not completely reflect or let through the laser light, since there is then no interaction. However, there must also be no strong absorption, since in this case the plastic evaporates and only an engraving remains. The absorption of the laser beams and thus the interaction with the material depends on the chemical structure of the plastic and the wavelength of the laser used. In many cases it is necessary so that plastics can be laser-marked, appropriate additives such. B. absorber to admit.

Für die Laserkennzeichnung von Kunststoffen werden neben CO2-Lasern zunehmend Nd : YAG-Laser verwendet. Die üblicherweise verwendeten YAG-Laser geben einen gepulsten Energiestrahl mit einer charakteristi­ schen Wellenlänge von 1064 nm oder 532 nm ab. Das Absorbermaterial muß in diesem speziellen NIR-Bereich eine ausgeprägte Absorption zeigen, um bei den schnellen Beschriftungsvorgängen eine ausreichende Reaktion zu zeigen. In addition to CO 2 lasers, Nd: YAG lasers are increasingly being used for the laser marking of plastics. The commonly used YAG lasers emit a pulsed energy beam with a characteristic wavelength of 1064 nm or 532 nm. The absorber material has to show a pronounced absorption in this special NIR range in order to show a sufficient reaction to the rapid marking processes.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Dotierstoffe besitzen aber alle den Nachteil, daß sie den zu beschriftenden Kunststoff nachhaltig einfär­ ben und folglich die Laserbeschriftung, die üblicherweise eine dunkle Schrift auf einem hellen Untergrund ist, dann nicht mehr ausreichend kon­ trastreich ist. Außerdem müssen sie in vergleichsweise hohen Konzentra­ tionen zugesetzt werden und sind häufig toxikologisch nicht unbedenklich.However, they all have the dopants known from the prior art the disadvantage that they permanently color the plastic to be labeled ben and consequently the laser marking, which is usually a dark one Writing on a light background is then no longer sufficient is tough. They also have to be in a comparatively high concentration tions are added and are often toxicologically not harmless.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher lasermarkierbare Kunst­ stoffe zu finden, die unter Einwirkung von Laserlicht eine Markierung mit hohem Kontrast ermöglichen. Der Füllstoff bzw. das erfolgreiche Absorp­ tionsmittel sollte daher eine sehr helle Eigenfarbe besitzen oder nur in sehr geringen Mengen eingesetzt werden müssen.The object of the present invention was therefore laser-markable art to find substances that are marked with under the action of laser light enable high contrast. The filler or the successful Absorp The medium should therefore have a very light color of its own, or only very slightly small amounts must be used.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich die Lasermarkierbarkeit von Kunststoffen, insbesondere der Kontrast der Markierung verbessern läßt, wenn man ein Gemisch aus Metall- bzw. Halbmetallpulver und ein oder mehrere Effektpigmente auf Basis von Schichtsilikaten verwendet.Surprisingly, it was found that the laser markability of plastics, in particular to improve the contrast of the marking lets when a mixture of metal or semi-metal powder and a or several effect pigments based on phyllosilicates are used.

Die Lasermarkierung von Kunststoffen mit Perlglanzpigmenten wurde erstmals in Speciality Chemicals, Pearl Lustre Pigments - Characteristics and Functional Effects - May 1982, beschrieben.The laser marking of plastics with pearlescent pigments was made for the first time in Specialty Chemicals, Pearl Luster Pigments - Characteristics and Functional Effects - May 1982.

Durch den Zusatz eines Metall- bzw. Halbmetallpulvers in Konzentrationen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 7 Gew.-%, und insbesondere 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Effektpigment, wird bei der Lasermar­ kierung von thermoplastischen Kunststoffen ein deutlich höherer Kontrast erreicht. By adding a metal or semi-metal powder in concentrations from 0.5 to 10% by weight, preferably 0.5 to 7% by weight, and in particular 0.5 to 5% by weight, based on the effect pigment, is used in the Lasermar The marking of thermoplastics results in a significantly higher contrast achieved.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein lasermarkierbarer Kunststoff dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff als Dotierstoff mindestens ein Metall- bzw. Halbmetallpulver ausgewählt aus der Gruppe Aluminium, Bor, Titan, Magnesium, Kupfer, Zinn, Silizium und/oder Zink und ein oder mehrere Effektpigmente auf Basis von Schichtsilikaten enthält.The invention therefore relates to a laser-markable plastic characterized in that the thermoplastic material as Dopant selected from at least one metal or semi-metal powder of the group aluminum, boron, titanium, magnesium, copper, tin, silicon and / or zinc and one or more effect pigments based on Contains layered silicates.

Die Konzentration des Dotierstoffs im Kunststoff ist allerdings abhängig von dem eingesetzten Kunststoffsystem. Der geringe Anteil an Dotierstoff verändert das Kunststoffsystem unwesentlich und beeinflußt nicht dessen Verarbeitbarkeit.The concentration of the dopant in the plastic is, however, dependent of the plastic system used. The low level of dopant changes the plastic system insignificantly and does not influence it Processability.

Von den genannten Metall- oder Halbmetallpulvern ist Siliziumpulver bevorzugt. Als Dotierstoff können neben dem Effektpigment auch Metall- bzw. Halbmetallpulvergemische eingesetzt werden. Das Mischungsver­ hältnis beträgt vorzugsweise 1 : 10 bis 10 : 1. Die Metall- bzw. Halbmetall­ pulver können dabei in jedem Verhältnis miteinander gemischt werden. Bevorzugte Metallpulvergemische sind: Silizium/Bor, Silizium/Aluminium, Bor/Aluminium und Silizium/Zink.One of the metal or semi-metal powders mentioned is silicon powder preferred. In addition to the effect pigment, metal- or semi-metal powder mixtures are used. The mixing ratio ratio is preferably 1:10 to 10: 1. The metal or semi-metal powders can be mixed with one another in any ratio. Preferred metal powder mixtures are: silicon / boron, silicon / aluminum, Boron / aluminum and silicon / zinc.

In bestimmten Zusammensetzungen des Dotierstoffs ist der zusätzliche Zusatz geringer Mengen eines Metallhalogenids, vorzugsweise Kalzium­ chlorid, für den Kontrast der Lasermarkierung des Kunststoffs vorteilhaft.In certain compositions the dopant is the additional Addition of small amounts of a metal halide, preferably calcium chloride, advantageous for the contrast of the laser marking of the plastic.

Transparente Thermoplaste mit den genannten Dotierstoffen in Rein­ einfärbung zeigen ein leicht metallisches Schimmern, behalten aber ihre Transparenz. Durch den Zusatz von 0,2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-%, an deckenden Pigmenten, wie z. B. Titandioxid, kann dieser metallische Glanz, insbesondere bei Polyolefinen, bei Bedarf völlig über­ deckt werden. Ferner können den Kunststoffen Farbmittel zugesetzt werden, die farbliche Variationen jeder Art zulassen und gleichzeitig eine Beibehaltung der Lasermarkierung gewährleisten. Geeignete Farbmittel sind insbesondere farbige Metalloxidpigmente sowie organische Pigmente und Farbstoffe. Transparent thermoplastics with the dopants mentioned in pure coloring show a slightly metallic sheen, but retain theirs Transparency. By adding 0.2 to 10% by weight, preferably 0.5 up to 3 wt .-%, of opaque pigments, such as. B. titanium dioxide, this can metallic sheen, especially with polyolefins, completely over if necessary be covered. Colorants can also be added to the plastics that allow color variations of every kind and at the same time a Ensure that the laser marking is retained. Suitable colorants are in particular colored metal oxide pigments and organic pigments and dyes.

Die für die Markierung geeigneten Effektpigmente basieren vorzugsweise auf plättchenförmigen, vorzugsweise transparenten oder semitransparen­ ten Substraten aus z. B. Schichtsilikaten, wie etwa synthetischer oder natürlicher Glimmer, Talk, Kaolin, Sericit. Die Effektpigmente können jedoch auch Glasplättchen, SiO2-Plättchen, Al2O3-Plättchen und/oder TiO2- Plättchen enthalten.The effect pigments suitable for marking are preferably based on platelet-shaped, preferably transparent or semitransparen th substrates made of, for. B. sheet silicates, such as synthetic or natural mica, talc, kaolin, sericite. However, the effect pigments can also contain glass flakes, SiO 2 flakes, Al 2 O 3 flakes and / or TiO 2 flakes.

Besonders bevorzugte Substrate sind mit ein oder mehreren Metalloxiden beschichtete Glimmerschuppen. Als Metalloxide werden dabei sowohl farblose hochbrechende Metalloxide, wie insbesondere Titandioxid und/oder Zinnoxid verwendet als auch gefärbte Metalloxide wie z. B. Antimon-Zinn-Oxid, Eisenoxid (Fe2O3, Fe3O4) und/oder Chrom(III)-oxid. Zusätzlich können auch noch niedrigbrechende Oxidschichten, wie z. B. Siliziumdioxid beim Pigmentaufbau enthalten sein.Particularly preferred substrates are mica flakes coated with one or more metal oxides. Both colorless, high-refractive index metal oxides, such as in particular titanium dioxide and / or tin oxide, and colored metal oxides such as, for. B. antimony tin oxide, iron oxide (Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ) and / or chromium (III) oxide. In addition, low refractive index oxide layers, such as. B. silicon dioxide may be included in the pigment build-up.

Plättchenförmige Pigmente sind bekannt und größtenteils kommerziell erhältlich, z. B. unter der Marke Iriodin® der Fa. Merck KGaA, oder können nach dem Fachmann bekannten Standardverfahren hergestellt werden. Effektpigmente auf der Basis transparenter oder semitransparenter plättchenförmiger Substrate werden z. B. beschrieben in den deutschen Patenten und Patentanmeldungen 14 67 468, 19 59 998, 20 09 566, 22 14 454, 22 15 191, 22 44 298, 23 13 331, 25 22 572, 31 37 808, 31 37 809, 31 51 343, 31 51 354, 31 51 355, 32 11 602, 32 35 017 und 38 42 330.Platelet-shaped pigments are known and for the most part are commercial available e.g. B. under the brand Iriodin® from Merck KGaA, or can be prepared by standard methods known to those skilled in the art. Effect pigments based on transparent or semitransparent platelet-shaped substrates are z. B. described in the German Patents and patent applications 14 67 468, 19 59 998, 20 09 566, 22 14 454, 22 15 191, 22 44 298, 23 13 331, 25 22 572, 31 37 808, 31 37 809, 31 51 343, 31 51 354, 31 51 355, 32 11 602, 32 35 017 and 38 42 330.

Besonders geeignete Effektpigmente sind solche, die folgenden Aufbau aufweisen:
Particularly suitable effect pigments are those which have the following structure:

Glimmer + SnO2 + TiO2
Mica + SnO 2 + TiO 2

Glimmer + TiO2
Mica + TiO 2

Glimmer + TiO2 + Fe2O3
Mica + TiO 2 + Fe 2 O 3

Glimmer + TiO2 + (Sn, Sb)O2 Mica + TiO 2 + (Sn, Sb) O 2

Alle bekannten thermoplastischen Kunststoffe, wie sie z. B. im Ullmann, Bd. 15, S. 457 ff., Bd. 15, Verlag VCH beschrieben werden, können für die Lasermarkierung Anwendung finden. Geeignete Kunststoffe sind z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polyamide, Polyester, Polyesterester, Polyetherester, Polyphenylenether, Polyacetal, Polybutylenterephthalat, Poly­ methylmethacrylat, Polyvinylacetal, Polystyrol, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Acrylnitril-Styrol-Acrylester (ASA), Polycarbonat, Polyethersulfone und Polyetherketone sowie deren Copolymeren und/oder Mischung.All known thermoplastics, such as those used, for. B. in Ullmann, Vol. 15, p. 457 ff., Vol. 15, Verlag VCH, can be used for the Find laser marking application. Suitable plastics are, for. B. Polyethylene, polypropylene, polyamides, polyester, polyesterester, polyetherester, Polyphenylene ether, polyacetal, polybutylene terephthalate, poly methyl methacrylate, polyvinyl acetal, polystyrene, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), acrylonitrile-styrene-acrylic ester (ASA), polycarbonate, polyethersulfones and polyether ketones and their copolymers and / or mixtures.

Die Einarbeitung der Effektpigmente und des Metall- bzw. Halbmetallpul­ vers in den thermoplastischen Kunststoff erfolgt, indem das Kunststoffgra­ nulat mit dem Dotierstoff gemischt und dann unter Wärmeeinwirkung verformt wird. Die Zugabe des Metall- bzw. Halbmetallpulvers bzw. des Pulvergemisches und des Effektpigments zu dem Kunststoff kann gleich­ zeitig oder nacheinander erfolgen. Dem Kunststoffgranulat können bei der Einarbeitung des Dotierstoffs gegebenenfalls Haftmittel, organische poly­ merverträgliche Lösungsmittel, Stabilisatoren und/oder unter den Arbeits­ bedingungen temperaturstabile Tenside zugesetzt werden. Die Herstellung der dotierten Kunststoffgranulate erfolgt in der Regel so, daß in einem geeigneten Mischer das Kunststoffgranulat vorgelegt, mit eventuellen Zusätzen benetzt und danach der Dotierstoff zugesetzt und untergemischt wird. Die Pigmentierung des Kunststoffes erfolgt in der Regel über ein Farbkonzentrat (Masterbatch) oder Compound. Die so erhaltene Mischung kann dann direkt in einem Extruder oder einer Spritzgießmaschine verarbeitet werden. Die bei der Verarbeitung gebildeten Formkörper zeigen eine sehr homogene Verteilung des Dotierstoffs. Anschließend findet die Lasermarkierung mit einem geeigneten Laser statt.The incorporation of the effect pigments and the metal or semi-metal powder verse in the thermoplastic is done by the Kunststoffgra nulat mixed with the dopant and then under the action of heat is deformed. The addition of the metal or semi-metal powder or the Powder mixture and the effect pigment to the plastic can be the same take place early or one after the other. The plastic granulate can be used in the Incorporation of the dopant, optionally adhesives, organic poly Compatible solvents, stabilizers and / or under the work conditions temperature-stable surfactants can be added. The production the doped plastic granules is usually done so that in one suitable mixer, the plastic granulate presented, with eventual Wet additives and then the dopant added and mixed in will. The plastic is usually pigmented via a Color concentrate (masterbatch) or compound. The mixture thus obtained can then be used directly in an extruder or an injection molding machine are processed. The moldings formed during processing show a very homogeneous distribution of the dopant. Afterward the laser marking takes place with a suitable laser.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen lasermarkierbaren Kunststoffe, dadurch gekennzeich­ net, daß ein thermoplastischer Kunststoff mit dem Dotierstoff gemischt und dann unter Wärmeeinwirkung verformt wird.The invention also provides a method for producing the laser-markable plastics according to the invention, characterized thereby net that a thermoplastic mixed with the dopant and is then deformed under the action of heat.

Die Beschriftung mit dem Laser erfolgt derart, daß der Probenkörper in den Strahlengang eines gepulsten Lasers, vorzugsweise eines Nd:YAG- Lasers gebracht wird. Ferner ist eine Beschriftung mit einem Excimer- Laser, z. B. über eine Maskentechnik, möglich. Jedoch sind auch mit ande­ ren herkömmlichen Lasertypen, die eine Wellenlänge in einem Bereich hoher Absorption des verwendeten Pigments aufweisen, die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Die erhaltene Markierung wird durch die Bestrahlungszeit (bzw. Pulszahl bei Pulslasern) und Bestrahlungsleistung des Lasers sowie des verwendeten Kunststoffsystems bestimmt. Die Leistung der verwendeten Laser hängt von der jeweiligen Anwendung ab und kann im Einzelfall vom Fachmann ohne weiteres ermittelt werden.The laser is inscribed in such a way that the specimen is in the beam path of a pulsed laser, preferably an Nd: YAG Laser is brought. Furthermore, a label with an excimer Laser, e.g. B. via a mask technique, possible. However, there are also other ren conventional types of lasers that have a wavelength in one range high absorption of the pigment used have the desired Achieve results. The mark obtained is determined by the exposure time (or number of pulses with pulsed lasers) and irradiation power of the Laser and the plastic system used. The performance the laser used depends on the respective application and can can easily be determined in individual cases by a person skilled in the art.

Der verwendete Laser hat im allgemeinen eine Wellenlänge im Bereich von 157 nm bis 10,6 µm, vorzugsweise im Bereich von 532 nm bis 10,6 µm. Beispielsweise seien hier CO2-Laser (10,6 µm) und Nd:YAG- Laser (1064 bzw. 532 nm) oder gepulste UV-Laser erwähnt. Die Excimer­ laser weisen folgende Wellenlängen auf F2-Excimerlaser (157 nm), ArF- Excimerlaser (193 nm), KrCl-Excimerlaser (222 nm), KrF-Excimerlaser (248 nm), XeCl-Excimerlaser (308 nm), XeF-Excimerlaser (351 nm), frequenzvervielfachte Nd:YAG-Laser mit Wellenlängen von 355 nm (frequenzverdreifacht) oder 265 nm (frequenzvervierfacht). Besonders bevorzugt werden Nd:YAG-Laser (1064 bzw. 532 nm) und CO2-Laser eingesetzt. Die Energiedichten der eingesetzten Laser liegen im allgemei­ nen im Bereich von 0,3 mJ/cm2 bis 50 J/cm2, vorzugsweise 0,3 mJ/cm2 bis 10 J/cm2. Bei der Verwendung von gepulsten Lasern liegt die Pulsfrequenz im allgemeinen im Bereich von 1 bis 30 kHz. Entsprechende Laser, die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können, sind kommerziell erhältlich.The laser used generally has a wavelength in the range from 157 nm to 10.6 μm, preferably in the range from 532 nm to 10.6 μm. For example, CO 2 lasers (10.6 µm) and Nd: YAG lasers (1064 or 532 nm) or pulsed UV lasers may be mentioned here. The excimer lasers have the following wavelengths: F 2 excimer laser (157 nm), ArF excimer laser (193 nm), KrCl excimer laser (222 nm), KrF excimer laser (248 nm), XeCl excimer laser (308 nm), XeF- Excimer laser (351 nm), frequency-multiplied Nd: YAG lasers with wavelengths of 355 nm (frequency tripled) or 265 nm (frequency quadrupled). Nd: YAG lasers (1064 or 532 nm) and CO 2 lasers are particularly preferred. The energy densities of the lasers used are generally in the range from 0.3 mJ / cm 2 to 50 J / cm 2 , preferably 0.3 mJ / cm 2 to 10 J / cm 2 . When using pulsed lasers, the pulse frequency is generally in the range from 1 to 30 kHz. Corresponding lasers which can be used in the process according to the invention are commercially available.

Die Verwendung des erfindungsgemäß pigmentierten Kunststoffes kann auf allen Gebieten erfolgen, wo bisher übliche Druckverfahren zur Be­ schriftung von Kunststoffen eingesetzt werden. Beispielsweise können Formkörper aus dem erfindungsgemäßen Kunststoff in der Elektro-, Elektronik- und Kraftfahrzeugindustrie Anwendung finden. Die Kenn­ zeichnung und Beschriftung von z. B. Kabeln, Leitungen, Zierleisten bzw. Funktionsteilen im Heizungs-, Lüftungs- und Kühlbereich oder Schalter, Stecker, Hebel und Griffe, die aus dem erfindungsgemäßen Kunststoff bestehen, können selbst an schwer zugänglichen Stellen mit Hilfe von Laserlicht markiert werden. Weiterhin kann das erfindungsgemäße Kunst­ stoffsystem bei Verpackungen im Lebensmittelbereich oder im Spielzeug­ bereich eingesetzt werden. Die Markierungen auf den Verpackungen zeichnen sich dadurch aus, daß sie wisch- und kratzfest, stabil bei nach­ träglichen Sterilisationsprozessen, und hygienisch rein beim Markierungsprozeß aufbringbar sind. Komplette Etikettenbilder können dauerhaft auf die Verpackung für ein Mehrwegsystem aufgebracht werden. Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet für die Laserbeschriftung sind Kunststoff­ marken zur individuellen Kennzeichnung von Tieren, sogenannte Cattle Tags oder Ohrmarken. Über ein Barcodesystem werden die Informationen gespeichert, welche spezifisch dem Tier zugehörig sind. Diese können bei Bedarf wieder mit Hilfe eines Scanners abgerufen werden. Die Beschrif­ tung muß sehr dauerhaft werden, da die Marke teilweise über mehrere Jahre an den Tieren verbleiben.The plastic pigmented according to the invention can be used take place in all areas, where previously customary printing processes for loading lettering of plastics can be used. For example, can Molded body made of the plastic according to the invention in the electrical, Electronics and automotive industries find application. The Kenn drawing and labeling of z. B. cables, lines, decorative strips or Functional parts in the heating, ventilation and cooling area or switches, Plugs, levers and handles made from the plastic according to the invention can exist even in hard-to-reach places with the help of Laser light can be marked. Furthermore, the art according to the invention material system for packaging in the food sector or in toys area can be used. The markings on the packaging are characterized by the fact that they are smudge-proof and scratch-resistant, stable after safe sterilization processes, and hygienically clean during the marking process are applicable. Complete label images can be permanent the packaging for a reusable system can be applied. Another one Plastic is an important area of application for laser marking brands for the individual identification of animals, so-called cattle Tags or ear tags. The information is transmitted via a barcode system stored which are specifically associated with the animal. These can be at Can be called up again with the help of a scanner. The label tion must be very permanent, as the brand sometimes has several Years remain on the animals.

Die Lasermarkierung von Kunststoffgegenständen bzw. Formkörpern, die aus dem erfindungsgemäßen Kunststoff bestehen, ist somit möglich.The laser marking of plastic objects or moldings that consist of the plastic according to the invention is thus possible.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern ohne sie jedoch zu begrenzen. Die angegebenen Prozentangaben sind Gewichtsprozent.The following examples are intended to explain the invention without, however, illustrating it limit. The percentages given are percentages by weight.

BeispieleExamples Beispiel 1example 1

10 g Iriodin® 103 (mit TiO2 beschichtetes Glimmerpigment der Fa. Merck KGaA, Darmstadt, Deutschland) werden mit 0,2 g Silizium-Pulver (Produkt der Merck KGaA) und 0,07 g wasserfreiem CaCl2 gemischt.10 g of Iriodin® 103 ( mica pigment coated with TiO 2 from Merck KGaA, Darmstadt, Germany) are mixed with 0.2 g of silicon powder (product from Merck KGaA) and 0.07 g of anhydrous CaCl 2.

Ein PP-Granulat (PP-HD, Stamylen PPH 10 der Fa. DSM) wird durch Zusatz von 0,5% der hergestellten Mischung im Spritzguß verarbeitet. Nach der Beschriftung mit einem CO2-Laser zeigen die Platten eine dunkle und abriebfeste Beschriftung mit hohem Kontrast.PP granules (PP-HD, Stamylen PPH 10 from DSM) are processed by injection molding by adding 0.5% of the mixture produced. After the inscription with a CO 2 laser, the plates show a dark and abrasion-resistant inscription with high contrast.

Beispiel 2Example 2

10 g Minatec® 30 CM (TiO2-Glimmerpigment mit einer Antimon- Zinnoxidschicht der Merck KGaA) werden mit 0,2 g Silizium-Pulver (Produkt der Merck KGaA) und 0,07 g wasserfreiem CaCl2 gemischt. 10 g Minatec® 30 CM (TiO 2 mica pigment with an antimony tin oxide layer from Merck KGaA) are mixed with 0.2 g silicon powder (product from Merck KGaA) and 0.07 g anhydrous CaCl 2.

Ein PP-Granulat (PP-HD, Stamylen PPH 10 der Fa. DSM) wird durch Zusatz von 0,5% der hergestellten Mischung im Spritzguß verarbeitet. Nach der Beschriftung mit einem Nd : YAG-Laser zeigen die Platten eine dunkle und abriebfeste Beschriftung mit hohem Kontrast.PP granules (PP-HD, Stamylen PPH 10 from DSM) are passed through Addition of 0.5% of the mixture produced processed by injection molding. After labeling with a Nd: YAG laser, the plates show a dark and abrasion-resistant lettering with high contrast.

Beispiel 3Example 3

10 g Iriodin® 103 (mit TiO2 beschichtetes Glimmerpigment der Fa. Merck KGaA, Darmstadt, Deutschland) werden mit 0,2 g Zink-Pulver (Produkt der Merck KGaA) gemischt.10 g of Iriodin® 103 ( mica pigment coated with TiO 2 from Merck KGaA, Darmstadt, Germany) are mixed with 0.2 g of zinc powder (product from Merck KGaA).

Ein PP-Granulat (PP-HD, Stamylen PPH 10 der Fa. DSM) wird durch Zusatz von 0,5% der hergestellten Mischung im Spritzguß verarbeitet. Nach der Beschriftung mit einem CO2-Laser zeigen die Platten eine dunkle und abriebfeste Beschriftung mit hohem Kontrast.PP granules (PP-HD, Stamylen PPH 10 from DSM) are processed by injection molding by adding 0.5% of the mixture produced. After the inscription with a CO 2 laser, the plates show a dark and abrasion-resistant inscription with high contrast.

Claims (11)

1. Lasermarkierbare Kunststoffe, dadurch gekennzeichnet, daß thermoplastische Kunststoffe als Dotierstoff
  • - mindestens ein Metall- bzw. Halbmetallpulver ausgewählt aus der Gruppe Aluminium, Bor, Titan, Magnesium, Kupfer, Zinn, Silizium und/ oder Zink
und
  • - ein oder mehrere Effektpigmente auf Basis von Schichtsilikaten
enthalten.1. Laser-markable plastics, characterized in that thermoplastics are used as dopants
  • - At least one metal or semi-metal powder selected from the group consisting of aluminum, boron, titanium, magnesium, copper, tin, silicon and / or zinc
and
  • - one or more effect pigments based on sheet silicates
contain. 2. Lasermarkierbare Kunststoffe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Metall- bzw. Halbmetallpulver Silizium ist.2. Laser-markable plastics according to claim 1, characterized shows that the metal or semi-metal powder is silicon. 3. Lasermarkierbare Kunststoffe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die thermoplastischen Kunststoffe als Effektpigment Perlglanzpigmente auf Basis von natürlichen oder synthetischen Glimmerplättchen enthalten.3. Laser-markable plastics according to claim 2, characterized draws that the thermoplastics as an effect pigment Pearlescent pigments based on natural or synthetic Mica flakes included. 4. Lasermarkierbare Kunststoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Perlglanzpigment ein TiO2 und/oder Antimon-Zinn-Oxid beschichtetes Glimmerpigment ist.4. Laser-markable plastics according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pearlescent pigment is a TiO 2 and / or antimony tin oxide coated mica pigment. 5. Lasermarkierbare Kunststoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Metall- bzw. Halbmetall­ pulver 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Effektpigment, beträgt.5. Laser-markable plastics according to one of claims 1 to 4, characterized in that the proportion of metal or semi-metal powder is 0.5 to 10 wt .-%, based on the effect pigment. 6. Lasermarkierbare Kunststoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Polyethylen, Polypropylen, Polyamid oder ein Polyester ist. 6. Laser-markable plastics according to one of claims 1 to 5, characterized in that the plastic is a polyethylene, Is polypropylene, polyamide or a polyester. 7. Lasermarkierbare Kunststoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Metallhalogenid enthalten.7. Laser-markable plastics according to one of claims 1 to 6, characterized in that it additionally contains a metal halide contain. 8. Lasermarkierbare Kunststoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich Farbpigmente enthalten.8. Laser-markable plastics according to one of claims 1 to 7, characterized in that they additionally contain color pigments. 9. Verfahren zur Herstellung von lasermarkierbaren Kunststoffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zu dem thermo­ plastischen Kunststoff das Metall- bzw. Halbmetallpulver bzw. deren Gemische und ein oder mehrere Effektpigmente gleichzeitig oder nacheinander und gegebenenfalls weitere Hilfsstoffe gibt und dann den Kunststoff unter Wärmewirkung verformt.9. Process for the production of laser-markable plastics according to Claim 1, characterized in that one goes to the thermo plastic plastic the metal or semi-metal powder or their Mixtures and one or more effect pigments at the same time or one after the other and optionally further auxiliaries and then deforms the plastic under the action of heat. 10. Verwendung der lasermarkierbaren Kunststoffe nach Anspruch 1 als Material zur Herstellung von Formkörpern, die mit Hilfe von Laser- Strahlung markiert werden.10. Use of the laser-markable plastics according to claim 1 as Material for the production of moldings, which with the help of laser Radiation are marked. 11. Formkörper bestehend aus dem lasermarkierbaren Kunststoff nach Anspruch 1.11. Shaped body consisting of the laser-markable plastic according to Claim 1.
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